推荐一篇发表在Molecular Cell上的文章：Quantitative subcellular acyl-CoA analysis reveals distinct nuclear metabolism andisoleucine-dependent histone propionylation，通讯作者是来自坦普尔大学的Nathaniel W. Snyder教授和宾夕法尼亚大学的Kathryn E. Wellen教授，前者课题组的主要研究方向是发展代谢物分析定量技术用于生物标志物发现，后者课题组主要关注乙酰辅酶A的代谢及乙酰化修饰。这篇文章中他们开发了一种能够对不同细胞器内酰基辅酶A含量进行相对定量的方法SILEC-SF。

      酰基辅酶A类物质(acyl-CoA)广泛参与了细胞内的代谢过程，并且在不同细胞器中往往具有不同的功能，例如乙酰CoA在线粒体内主要参与分解代谢，在胞质中则主要用于脂质合成等过程，在细胞核中则被用于组蛋白上的翻译后修饰。传统的全细胞裂解液水平的代谢物分析无法对这些酰基CoA类物质在不同细胞器中的含量进行区分，进而限制了后续的调控机制研究。

      虽然此前有报道在对细胞器进行提取分离后再加入同位素内标进行定量，但作者认为，由于细胞器分离过程中很难保持样品间的完全平行，且分离过程中某些细胞器仍具有与外界的物质交换，因此需要开发一种在提取过程前即能加入的同位素内标。此前曾有报道用重标同位素标记的泛酸培养细胞，即可在质谱上鉴定到所有CoA分子均被完全引入重标同位素，因此作者希望直接利用这些重标泛酸标记的细胞(SILEC细胞)作为同位素内标，这些重标细胞能够与待测细胞类似地参与细胞器分离过程中，进而消除掉分离过程中带来的样品间不平行的问题。

      他们首先将SILEC细胞的不同细胞器进行密度梯度离心分离，再利用不同浓度的无同位素的标准品与SILEC细胞构建了针对不同细胞器的标准曲线，从而可以根据轻/重同位素峰的比值得知样品轻标的待测物含量，利用这种方式，他们成功实现了线粒体、胞质以及细胞核中11种酰基CoA分子的相对定量。并且作为应用，他们测定了缺氧条件下的酰基CoA含量，发现与此前报道一致的线粒体内多种酰基CoA含量下降，而胞质中的酰基CoA含量基本不受影响。

      由于细胞核结构中具有小分子容易透过的核孔结构，此前对于细胞核内酰基CoA的测定较为困难。为了验证他们开发的新技术是否适用于核内酰基CoA的定量，通过对缺氧条件下多种酰基CoA的定量，他们发现在细胞核内有与乙酰CoA水平相当的高丙酰CoA浓度。细胞内的丙酰CoA来源于线粒体内异亮氨酸的代谢，通过重标同位素培养，他们证实了细胞核内的丙酰CoA同样来自于异亮氨酸代谢过程，可能通过丙酰基肉毒碱的形式进入细胞核，并验证了这种丙酰CoA的高水平与组蛋白上特定位点的丙酰化修饰水平密切相关。

      总之，这篇文章开发了一种用于不同细胞器内酰基辅酶A类物质相对定量的方法SILEC-SF，并成功用于细胞核内丙酰基CoA的研究中。

文章作者：LDY

责任编辑：Guo ZH

原文链接：

https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(21)00956-4

文章引用：DOI：10.1016/j.molcel.2021.11.006.